作家｜米乐女同 t

光通讯行业市集商讨机构 LightCounting 在最新论述中指出，光通讯芯片组市集展望将在 2025 至 2030 年间以 17% 的年复合增长率（CAGR）增长，总销售额将从 2024 年的约 35 亿好意思元增至 2030 年的超 110 亿好意思元。

现时，光芯片正引起越来越多科研机构和大厂的兴致。

市集和商讨的重心

鼓舞市集增长的无疑所以太网和 DWDM 两大巨头，占据了所有主导地位。而 PAM4 DSP 芯片则暗暗崛起，成为第三大细分市集。

这种芯片主要用作交换机 ASIC 与可插拔端口之间的板载重定时器，听起来可能有点复杂，但通俗来说，它等于让数据传输更快、更稳的关节脚色。

凭据 LightCounting 的数据，超大鸿沟云劳动商对 AI 基础体式的投资正在鼓舞 400G/800G 以太网光模块的需求激增，进而拉动了 PAM4 芯片组的销量。

超大鸿沟云劳动商对 AI 基础体式的巨额投资鼓舞 400G/800G 以太网光模块出货量激增。

中国云厂商运行跟进投资 AI 基础体式。

无线前传看成 PAM4 光器件新兴市集，展望将在 2025 年复苏，并在 2026 年络续增长。

自 2024 年年以来，英伟达、英特尔等巨头企业纷纷在光子本领上加码。

英伟达无间在 2027 年推出 Rubin Ultra GPU 瞎想引擎，整合共封装光学（CPO）本领，料理数据传输带宽瓶颈，并无间在 2025 年与台积电、博通配合鼓舞关连硅光子产物量产。

英特尔则在光纤通讯大会（OFC）大会上展示了其光学瞎想互连（OCI）芯片，兑现与 CPU 共封装，为得志未来 AI 瞎想的高带宽需求提供了料理有策划。

一个蟾光泽子加快瞎想初创公司 Lightmatter 在 D 轮融资中融到了 4 亿好意思元，估值达到 44 亿好意思元，这笔资金将用于加快该公司光芯片的出产和部署，以得志 AI 集群对顽劣耗、高性能瞎想的需求。

除此除外，国表里顶尖科研机构在光芯片鸿沟有着先进的科研恶果。

上海交通大学邹卫文教诲团队研制了兑现高速张量卷积运算的新式光子张量处理芯片。该商讨改进淡薄基于光子集成技巧构建张量运算流程的学科交叉商讨念念路，该念念路无需进行张量到矩阵的救济，可兑现输入张量到输出张量的流式瞎想。

基于这一改进念念路，该团队瞎想并研制一款光子张量处理芯片，在多通谈图像上考据了时钟频率为 20 GHz 的高速张量卷积运算，芯片算力密度为 588 GOPS/mm2，后续通过提高光子器件集成鸿沟有望达到 1 TOPS/mm2 以上。商讨团队利用该芯片构建了用于视频动作识别的卷积神经相聚，采汇聚的卷积层在光子张量处理芯片上完成，最终在 KTH 视频数据集上兑现了 97.9% 的识别准确率，接近梦想识别准确率 98.9%。

上海交大电院音书指出，本商讨恶果标明光子集成芯片可在超高时钟频率下兑现张量流式处理，料理极度内存占用与访存问题，为构建高性能瞎想、宽带信号处理等先进信息系统提供了新本领阶梯。

清华大学的商讨团队诞生了名为"太极"的光子芯片，其能量服从高于现时的智能芯片数个数目级。短短 4 个月，清华大学的光芯片就也曾赶快进化到第二代，天下上第一款全光学 AI 芯片太极 - Ⅱ了，能效也曾跳动英伟达着名的 H100。

这不单是是本领上的冲突，更可能是一种新的瞎想范式的运行，致使可能澈底改革瞎想机的瞎想和构建方式，这项商讨已发表在 8 月 7 日的《当然》杂志上。《当然》审稿东谈主以为，它有望成为老到光学神经相聚和其他光学瞎想系统无为罗致的器具。

太极 - Ⅱ全光学 AI 芯片是在新诞生的全前向模式（FFM）上构建的，允许在光学系统中径直进行瞎想密集型 AI 老到，而不需要复杂的反向传播流程，是天下上第一个偶然进行"大鸿沟光老到"的芯片，不错更快、更省电地老到东谈主工智能模子。

香港城市大学副教诲王骋团队与香港汉文大学商讨东谈主员配合诞生出处理速率更快、能耗更低的微波光子芯片。可期骗光学进行超快模拟电子信号处理及运算。据先容，这种芯片比传统电子处理器的速率快 1000 倍，耗能更低，应用范围无为，涵盖 5/6G 无线通讯系统、高分解度雷达系统、东谈主工智能、瞎想机视觉以及图像和视频处理。

另外，IBM 光子芯片得回新冲突，兑现下一代高速光互联本领，不错显耀改善数据中心老到和运行生成式 AI 模子的方式，AI 速率提高 80 倍。与当今开始进的 CPO 本领比拟，IBM 的改进使芯片制造商偶然在硅光子学芯片的边际添加六倍的光纤，即"海滨密度"。这些光纤的直径大致是东谈主类头发的三倍，长度从几厘米到几百米不等，每秒能传输太比特的数据。

IBM 团队使用表率的拼装封装工艺，在 50 微米间距的光学通谈上拼装了一个高密度 PWG，与硅光子波导绝热耦合。论文还指出，这些具有 50 微米间距 PWG 的 CPO 模块已通过了制造所需的扫数压力测试，包括高湿环境、-40°C 至 125°C 的温度以及机械历久性测试，确保了光互连在逶迤时不会损坏或丢失数据。此外，商讨东谈主员已将 PWG 本领演示到 18 微米的间距，堆叠四个 PWG 可兑现多达 128 个通谈的相连。

这一冲突延续了 IBM 在半导体改进鸿沟的最初地位，包括首个 2nm 节点芯片本领、7nm 和 5nm 工艺本领的兑现、纳米片晶体管、垂直晶体管（VTFET）、单细胞 DRAM 和化学放大光刻剂等。CPO 本领为得志 AI 日益增长的性能需求提供了新的料理有策划，并有望取代模块外的电气通讯方式。

光通讯的发展趋势 :1.6T、硅光、LPO、CPO

光通讯鸿沟正加快向高速率、集成化、低功耗标的冲突，1.6T、硅光、LPO 和 CPO 四大本领趋势相互交汇，共同驱动行业变革。

1.6T 高速光模块 ‌ 成为下一代数据中心的中枢需求，通过 3nm 制程 DSP 芯片与硅光本领和会，兑现单波 1.6Tbps 传输速率，功耗较前代缩短 40%，扶助 AI 算力集群的长距离高密度互联，但其信号好意思满性瞎想和散热问题仍需攻克。‌

硅光本领 ‌ 看成底层改进，借助硅基材料和 CMOS 工艺，将激光器、调制器等器件集成于单一芯片，显耀缩短老本和功耗，成为 CPO 等先进封装的关节扶助，但硅基激光器服从不及和封装兼容性问题仍制约其大鸿沟应用。

LPO（线性驱动可插拔模块）‌ 以"去 DSP 化"为中枢，通过线性直驱本领缩短 50% 功耗和 30% 蔓延，保留可插拔特色，在中短距离场景（如数据中心架顶交换机互联）兑现性能与老本的均衡，但受限于传输距离和专用芯片配套智力。

CPO（光电共封装）‌ 则更激进，通过光引擎与交换芯片共封装，将能效压至 ≤5pJ/bit（降耗 70%），支捏未来 3.2T/6.4T 超高速率，集合液冷散热可提高单机架算力密度 40%，但高集成带来的散热报复和外置光源依赖成为贸易化瓶颈。

从协同效应看，硅光与 CPO 深度绑定鼓舞高密度集成，LPO 看成过渡有策划填补中短距市集，1.6T 则牵引长距带宽升级，酿成多头绪本领掩饰。产业层面，头部企业通过"硅光 +CPO "组合霸占 AI 算力高地，而 LPO 厂商聚焦低老本场景，鼓舞数据中心 PUE 从 1.25 优化至 1.12，加快绿色算力落地。这些趋势共同指向一个中枢目的：在 AI 与算力爆发时间，以更顽劣耗承载指数级增长的数据洪流。

磷化铟：光芯片的香饽饽？

终末咱们来谈谈光芯片的风险。凭据 Yole 统计显露，到 2026 年民众光模块器件磷化铟衬底（折合两英寸）展望销量将跳动 100 万片， 2019 年 -2026 年复合增长率达 13.94%， 2026 年民众光模块器件磷化铟衬底展望市集鸿沟将达到 1.57 亿好意思元。

而磷化铟（InP）光芯片制造工艺的中枢难点荟萃在材料特色、制程精度与热料理三方面。

磷化铟多晶合成需精准限度铟磷原子比（1:1±0.0001）及温度（±0.5 ℃内），以躲闪非化学计量颓势；单晶孕育流程易受热场扰动影响，导致位错密度跳动 1000/cm²，径直影响器件光电救济服从 ‌。

另外，纳米级外延与光栅制造 ‌。量子阱外延层厚度需限度在 ±1nm 以内，V/III 族气体流量比波动须

以及，高精度封装与良率提高 ‌。光纤耦合瞄准精度条款

总的来说，磷化铟的制备工艺相对复杂，老本较高，截止了其大鸿沟应用。为了缩短老本并提高出产服从，商讨东谈主员正在不断优化制备工艺女同 t，并探索新的制备模范。